随着全球温室效应的加剧,各国都对碳排放量进行了限制。中国非化石发电机组装机容量迅速增加,逐步挤占了火力发电的生存空间。火电机组为了节约发电成本,提高竞争力,不得不对风机进行变频改造。变频器运行时,有能量损耗从而发热,变频室需制冷。本文以娄底某火电厂风机变频室为基础开展研究工作。该电厂变频室现有的空调系统由11台传统的分体式房间空调器组成,存在效率低、能耗高且冬季运行不稳定的问题。针对现有空调系统存在的问题,本文提出了水源热泵系统、新风自然冷却+现有空调系统、新风自然冷却+水源热泵系统三种新方案,并对比其年总能耗和经济性,从中选取最优方案。本文利用De ST软件建立风机变频室的负荷模型,求得风机变频室的逐时冷负荷在234 k W-248 k W之间,无湿负荷;建立现有空调系统和水源热泵系统的能耗模型,其年总能耗分别为622139.16 k W·h和331522.74 k W·h;根据变频器运行规定,对室外状态参数点在焓湿图上分区,有4259小时可以进行新风自然冷却,其能耗63021.48 k W·h。针对新风自然冷却系统有4501小时不能满足变频室冷却需求的情况,提出了新风自然冷却+现有空调系统、新风自然冷却+水源热泵系统两种新方案,其年总能耗值分别为415416.57 k W·h和307314.57 k W·h,其中方案4（新风自然冷却+水源热泵系统）为最节能的方案。费用年值是一个评估方案经济性的重要指标,费用年值由初投资部分、运行费用、维护费用构成。其中初投资部分为系统总的初投资按照时间价值等额分配到系统生命周期的各个年份中。由于火电机组不能全年运行,计算年运行费用时考虑到了火电机组利用小时率。分别计算方案1（现有空调系统）、方案2（水源热泵系统）、方案3（新风自然冷却+现有空调系统）、方案4（新风自然冷却+水源热泵系统）四种方案在当前电价下的费用年值,其中方案3费用年值最小,为11.63万元,仅为现有方案费用年值的79.28%,且方案3的投资回收期为4.4年,远小于标准的投资回收期,具有较高的投资价值。考虑到不同工厂用电成本不同,本文还绘制了不同电价下的费用年值图。本文的研究对火电厂风机变频室以及类似热湿环境的工业厂房空调系统的方案选择和节能改造有一定的参考价值。